Het duurde langer dan gedacht, maar het resultaat mag er zijn. De studie naar het effect van mazelen op het afweersysteem, onder leiding van dr. Rik de Swart, is goed voor een artikel in het jongste nummer van het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, dat vrijdag 23 november verscheen.

De Rotterdamse wetenschapper houdt zich sinds 1995 bezig met onderzoek naar mazelen. Hij kon voortborduren op werk dat anderen al hadden verricht. „Mijn voorganger, Rob van Binnendijk, heeft samen met prof. Ab Osterhaus een proefdiermodel voor apen opgezet, omdat het mazelenvirus alleen primaten infecteert.”

Op basis van het diermodel werden nieuwe vaccins voor de ziekte uitgetest. In deze periode kwam De Swart in contact met een viroloog uit Noord-Ierland. „Die werkte met recombinant virussen die fluorescente –lichtweerkaatsende– eiwitten tot expressie brengen. Een virus is geen zelfstandig levend organisme, maar kan alleen vermenigvuldigen dankzij een gastheer. Het was vrijwel onmogelijk om na te gaan wat het virus precies in de gastheer doet. Dat kan nu wel, dankzij deze recombinant virussen. Daarmee kunnen we geïnfecteerde cellen met speciaal blauw licht zichtbaar maken, omdat ze behalve mazelenviruseiwitten ook een groen fluorescent eiwit produceren.”

Het effect van het virus is op deze manier ook aan te tonen in de witte bloedcellen of lymfocyten, de soldaten van het immuunsysteem. De kleuring laat zien wanneer die geïnfecteerd raken, welke schade wordt aangericht en wanneer herstel optreedt. Onderzoek in Japan bracht in 2000 aan het licht via welke receptor het mazelenvirus zich kan binden aan een cel. Een receptor die voorkomt op cellen van het afweersysteem.

Verrassende ontdekking

Het was een verrassende ontdekking. „Tot die tijd werd mazelen gezien als een klassieke luchtweginfectie. Het extreem besmettelijke virus wordt overgedragen door hoesten en verkregen door inademen. De meeste luchtweginfecties infecteren zoals je verwacht de epitheelcellen van de luchtwegen, maar mazelen is een vreemde eend in de bijt. Het virus infecteert in eerste instantie cellen van het afweersysteem. Die brengen het virus naar de lymfeknopen: de georganiseerde delen van het afweersysteem die overal in ons lichaam zitten. Van daaruit komt het in het bloed en wordt het gehele afweersysteem aangetast.

Pas een week later tast het virus de luchtwegen aan, via een receptor aan de onderkant van de epitheelcellen van de luchtwegen. Ons onderzoek met apen droeg eraan bij om die bijzondere route in beeld te krijgen.”

Onderzoeksmodel

Dat mazelen het afweersysteem verzwakt, was al bekend. Op basis van verkregen onderzoeksgegevens ontwikkelde de groep van De Swart een model voor de mogelijke werking. „Bloedonderzoek laat zien dat het aantal lymfocyten door mazelen sterk afneemt, maar een week na de ziekte zijn de aantallen in het bloed alweer normaal. We konden niet verklaren waarom de werking van het afweersysteem veel langer onderdrukt wordt.”

Het door De Swart en zijn onderzoeksgroep ontwikkelde model gaat ervan uit dat de mazeleninfectie naïeve cellen van het afweersysteem activeert. „Dat zijn de witte bloedlichaampjes die de strijd aangaan met een indringer, in dit geval het mazelenvirus. Vrijwel altijd met succes, want het mazelenvirus wordt opgeruimd, maar gelijktijdig richt het virus een slachting aan onder de geheugencellen, die de veroorzakers van eerder doorgemaakte infecties herkennen. Daardoor is de samenstelling van de populatie lymfocyten na een mazeleninfectie heel anders. Een deel van de naïeve cellen ontwikkelt zich tot geheugencellen die het mazelenvirus herkennen, maar de oude geheugencellen zijn gedecimeerd. Daardoor is na mazelen de kans op andere infecties groter.”

Uitbraak

De mazelenuitbraak in 2013 bood de gelegenheid om het ontwikkelde model voor het eerst bij mensen te testen. Dankzij Helma Ruijs, als arts infectieziektebestrijding werkzaam bij de GGD Gelderland-Zuid en bij de Landelijke Coördinatie Infectieziekten van het RIVM, kwam De Swart in contact met de hoofden van drie reformatorische basisscholen in Opheusden en Ochten. Die waren bereid ouders te vragen hun medewerking te verlenen.

De respons was opvallend groot. „Ook de orthodox protestantse huisarts van de gemeenschap ondersteunde ons onderzoek. De schoolhoofden en de arts waren niet betrokken bij de uitvoering ervan, maar dankzij hun bemiddeling kwamen we wel aan de benodigde proefpersonen. Zonder klinische materialen geen onderzoek.”

De bezoeken aan Opheusden en Ochten zal De Swart niet snel vergeten. „We zijn bij gezinnen geweest waar zes, zeven kinderen met mazelen werden verzorgd door de ouders. De kinderverpleegkundige die meeging, heeft bij 23 kinderen in de acute fase geschikte bloed-, neus- en keelmonsters af kunnen nemen. Bij 77 ongevaccineerde kinderen hebben we twee keer bloed afgenomen. De eerste keer voordat ze mazelen kregen, de tweede keer nadat de ziekte was uitgewoed. Daarmee hadden we uniek onderzoeksmateriaal.”

De apen waren geïnfecteerd met gekleurde virussen. Bij de kinderen moesten de door het virus geïnfecteerde cellen achteraf door een specifieke kleuring zichtbaar worden gemaakt. „Dat bleek veel ingewikkelder dan verwacht. Daardoor duurde de studie geen twee maar vijf jaar.”

Geheugenverlies

Het onderzoek van de monsters van de eerste groep wees uit dat het virus bij natuurlijk geïnfecteerde kinderen dezelfde route aflegt en dezelfde schade oplevert als bij opzettelijk geïnfecteerde apen. De bloedmonsters van de tweede groep maakten het mogelijk om te onderzoeken wat er aan de witte bloedcellen verandert door de mazelen. Welke schade wordt aangericht in het afweersysteem, en in welk onderdeel van de cellen?

De conclusie van de onderzoeker is dat de bekende infectieziekte niet moet worden getypeerd als een onschuldige kinderkwaal. „Mazelen veroorzaakt door het doden van geheugencellen een immunologisch geheugenverlies, waardoor je ontvankelijker wordt voor andere infecties.” Toch is de schade kleiner dan hij vooraf had gedacht. „Het herstellend vermogen van het immuunsysteem is opvallend groot.”

Die bevinding komt overeen met een epidemiologische studie in Amerika, waarbij is gekeken naar de samenhang tussen kindersterfte ten gevolge van infectieziekten en uitbraken van mazelen. „Het is wel goed om te bedenken dat zo’n onderzoek heel indirect bewijs oplevert”, nuanceert De Swart. „De conclusie van deze studie is dat je na mazelen ongeveer een maand veel gevoeliger bent voor infecties. Tot twee jaar erna blijf je vatbaarder dan anderen, maar is het verschil minder groot. Die bevinding wordt bevestigd door een recente studie die wij zelf hebben uitgevoerd.”

Geweldige ervaring

Zowel in wetenschappelijk als cultureel opzicht was het onderzoek van materiaal uit Ochten en Opheusden voor De Swart een hoogtepunt in zijn carrière. „Ik was al heel lang met mazelen bezig, maar altijd op afstand. Het is een geweldige ervaring om aan tafel te zitten bij mensen die principieel tegen vaccineren zijn. We werden overal zeer hartelijk ontvangen en ik had buitengewoon boeiende gesprekken. Al die mensen onderstreepten dat ze niet tegen wetenschap zijn. Ze voelden zich karikaturaal neergezet door de media. Het zal duidelijk zijn dat ik een groot voorstander van vaccinatie ben, maar het is boeiend om van mensen zelf te horen waarom ze er moeite mee hebben.”

De argumentatie blijft voor de wetenschapper raadselachtig. „Een aantal ouders vroeg me heel concreet om me in te zetten voor de ontwikkeling van een pil voor kinderen met mazelen. Ik snap niet waarom je wel die pil mag geven en niet het vaccin dat de ziekte voorkomt.”

Op basis van de studie pleit De Swart ervoor om de voorlichting rond de vaccinatie tegen mazelen met vernieuwde kracht ter hand te nemen. „De vaccinatiegraad neemt in Europa af. Niet vanuit religieuze overwegingen, maar omdat mensen twijfels hebben bij de veiligheid en de effectiviteit van het vaccin. Er wordt te weinig beseft dat mazelen wereldwijd bezien een gevaarlijke ziekte is. In 2016 zijn er bij de Wereldgezondheidsorganisatie meer dan 85.000 aan mazelen gerelateerde sterfgevallen gerapporteerd. In Nederland is de sterfte aan mazelen zeer laag, maar dat is voor een deel te danken aan de vaccinatiegraad van 95 procent. De effectiviteit van dit vaccin ligt op 99 procent. Zonder vaccinatie zouden ook in Nederland geregeld kinderen overlijden als gevolg van mazelen.”

„Uniek onderzoek”

Bioloog Rik de Swart (52) is werkzaam op de afdeling Viroscience van het Erasmus MC in Rotterdam, opgezet door de bekende viroloog Ab Osterhaus. Hij promoveerde op een onderzoek naar de effecten van milieuvervuiling op het afweersysteem van zeehonden.

Bij Viroscience verricht De Swart onderzoek op het snijvlak van de virologie en de immunologie. Als hoofd van de werkgroep mazelen houdt hij zich voornamelijk bezig met deze infectieziekte. Onder zijn verantwoordelijkheid werd in de achterliggende jaren studie verricht naar de impact van mazelen op het immuunsysteem. De vakgroep gebruikte daarvoor materiaal dat tijdens de mazelenuitbraak van 2013 werd afgenomen bij reformatorische kinderen in Ochten en Opheusden. De Swart typeert het onderzoek als „uniek in de geschiedenis.”